基于单片机的便携式心电图仪的研究

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摘要:本文介绍利用单片机设计便携式心电图仪的方法和应用。着重介绍了单片机测量心电图信号的原理和方法。该心电图
4 U; u+ A; F# c. D$ j/ z/ S仪体积小，可以随身携带,方便临床诊断,也可以供家庭健康保健测量,并且具备心电图测量信号远程传送的功能。
; ^4 o( b; G) x6 U( j关键词:便携式;心电圉仪;单片机;放大器;远程传送
2 v# G' T+ l9 n2 b0 V+ ]: r0 w1引言
随着我国城市人口老龄化程度的加快,随着物质
+ S+ B  V9 q* B生活的改善,心血管、心脏病- -类疾病也在不断的增
长，人们对这一 类疾病的预防和诊断的需求也在增长。
6 U$ [! c  h; C6 K! X" t' @8 M* ^因此，人们希望有-种医疗仪器,能够在家里随时随地
进行心电图信号的测量,并且把心电图信号记录下来，
0 C& N# V" D" F* G" @- y9 l1 y做大概的判断，在方便的时候到医院让医生作进- -步
6 S8 u( \; n0 }3 ]的诊断。对于情况严重的患者或行动不便的人，希望能
9 n+ e% I. {' Y8 w, b够利用网络通信的先进技术，立即把测量的心电图信
2 u+ }8 w; S+ {$ q1 ?/ p: J2 J号通过远程传送的方式,传送到指定的医院由医生进
行诊断。作为一个医生,在门诊和查病房时， 也希望有
一个可以随身携带的心电图仪器,方便疾病的快速诊
0 j& W+ L% }1 c" s5 V/ d断。
有鉴于此,根据目前的微电子、单片机和计算机技
术，我们通过对现有心电图仪器的应用状况进行了调
查,利用单片机研制成功一种便携式心电图仪,由LCD
液晶显示器以图形的方式显示心电图。并通过RS-
4 }+ s- [+ w4 @( [$ m5 P232串行接口与计算机相连接，可以实现网络信息远
传，是一种新颖的临床和家庭兼用的心电图仪。
2.仪器性能
( O9 h! W! k$ ^2 n1)仪器结构形式便携式,二节5#电池供电
9 d1 r) e0 l% K$ e& e- {3 u2)电极结构
5 s4 l+ {& a) u$ E, i1 q固定式爱因霍文三角形结构
+ l0 t  P4 C% u/ U! r的标准导联
3)图形显示方式
由单片机控制的LCD液晶显
; b5 F; b) u+ F- d示器以图形的方式显示图形可以放大、缩小、移动和
' ~3 x) Z) j( _7 Y+ D4 L
* s& @' ?1 r# Z& k% A/ s- o存储
2 V% c" k5 v3 z; J4)通信方式以单片机的串行接口与计算机的
+ ^. z" h! F" [) rRS- -232相连接,由计算机通过互联网进行远程传送
3心电图仪的组成
3.1.硬件组成
4 B2 U4 v, K& c1 ~6 s8 H8 v( {" v图1便携式心电图仪的硬件组成
●心电图电极
心电图电极是由铜质金属构成，呈爱因霍文三角
- |0 Z, Q) o, @2 x7 @0 W! r形结构,可以直接放置在人体的胸部,以标准导联的方
% o/ d& L! K! N, J$ H2 @式获得心电图信号。
( Z' U. i! T( \* Q- {心电图信号处理电路
心电图电极获取的心电信号电压非常微弱,只有
1mV左右,需要对此信号进行放大,-般要放大几千
, Y0 B7 `9 S" X; V- f倍,变换成0- 5V ,便于进行A/D变换。
7 J) L3 L' ]! V! S5 z●单片机系统
单片机系统用于接收心电图信号处理电路传送
; Z  E6 @- K, T来的0- -5V电压信号,把模拟电压信号变换成数字信
号,并对信号进行处理后以图形的形式在LCD液晶显
+ J/ b2 J  y. U! M+ f示器上显示,并且把测量的心电图信号通过自身的串
; d9 x, C' C* s行口传送出去。单片机应具有低电压、低功耗的特点，
3 t; }7 z  b9 E# r. J* x! k1 |-般8位单片机能够满足要求。LCD液晶显示器采用
点阵式图形显示器,128x<64点阵的液晶显示器基本能
. X/ s" H4 f7 L9 I' M# B完整地显示心电图的波形,由于该种类型的LCD液晶.
显示器本身带有驱动器,因此单片机可以方便地进行

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Monika

单片机系统用于接收心电图信号处理电路传送 来的0-5V电压信号